统计学研究方向基础方面包括：样本设计、数据挖掘、随机过程、建立统计模型、模型的选择、时间序列、非参数统计方法、蒙特卡罗法、生存分析、空间统计、贝叶斯推论、各种经典的统计模型的学习、各种概率论理论等等。

统计学研究方向应用方面包括：生物统计、环境统计、金融统计、经济统计、遗传统计、农业统计等等。这些是统计在其他领域的应用而形成的研究分支。其中生物统计的发展非常快，现在很多学校都专门设立了独立的生物统计系。从美国的开设统计学专业的学校来看，统计学大致可以分为两类，一类是偏向于理论研究的，另一类是偏向于实际应用的。前者主要包括统计系或者数学系下统计学，后者包含的方面就非常的广泛了，包括目前非常热门的生物统计，还有经济统计、以及社会统计学等。每个方向未来的发展也是不同的。统计学属于申请美国留学的申请人热衷申请的热门专业，统计学是应用数学的一个分支，所以这势必要求申请人数学背景要过应。美国统计学的下设分支领域主要涵盖四个方面，生物统计、金融统计、应用统计，以及数理统计，下面分别为大家详细介绍一下。应用统计、该专业主要研究统计学的一般理论和方法在社会、自然、经济、工程等各个领域的应用,它是统计学和其他学科之间形成的交叉学科。毕业生可从事数学研究、统计学研究、运筹学研究、计算机编程、数据分析、会计、证券分析等多种职业。数理统计、该专业应用概率论的分析结果更深入地研究统计资料,通过对某些现象发生频率的观察来揭示其内在规律,并通过构建数学模型来做出相应的判断和预测。该专业的毕业生在政府部门、金融机构和计算机公司等单位同样拥有广阔的就业前景。虽然统计学从属于数学类，但是从美国大学的设置来看，统计已经慢慢从数学系中独立出来，成为单独的统计系。现在越来越多的学校成立统计系就是最好的证明。在科学技术飞速发展的今天，统计学广泛吸收和融合其他学科的新理论，不断开发应用新技术和新方法，深化和丰富了统计学传统领域的理论与方法，并拓展了新的领域。